Прибор для измерения звукового давления

Измеритель уровня звука — измерительный прибор, применяемый в звукотехнике для определения уровня звукового сигнала. Звук измеряется в децибелах (дБ). Это логарифмические единицы, которые хорошо отражают характеристику слуха, поскольку слух человека ощущает только относительные изменения акустического давления.

Содержание

Единицы измерения [ править | править код ]

Измерение уровня в децибелах означает сравнение данного измеряемого уровня с неким опорным «нулевым» уровнем, обозначенным как 0 дБ. Таким образом, обозначение «0 дБ» — это так называемый «относительный нулевой» уровень, указывающий лишь на то, что уровень данного сигнала точно равен некоему уровню, условно принятому для данной точки тракта в качестве опорного, номинального. Уровень, превышающий опорный, обозначается в децибелах со знаком «плюс» (например, +3 дБ), а меньший опорного — в децибелах со знаком «минус» (например, −6 дБ).

В студиях вещания и звукозаписи принято использовать величину дБu. В этом случае измеряемое напряжение сравнивается с так называемым абсолютным нулевым уровнем. Это напряжение принимается равным 0,775 В. Эта немного неудобная для запоминания цифра пришла в студийную практику из тех областей звукотехники, где для оценки уровня сигнала важнее измерять не его напряжение, а электрическую мощность. И тогда можно было бы уровень оценивать в единицах дБm, сравнивая данную мощность с опорной, за которую принимается 1 мВт на сопротивлении 600 Ом. (Такое сопротивление характерно, например, для медной телефонной линии связи).

В области акустических измерений пользуются теми же децибелами, но уже для обозначения уровня звукового давления (SPL). В этом случае за опорную величину 0 дБ SPL принимается звуковое давление, равное 2 × 10 −5 Па, то есть звук, соответствующий порогу слухового ощущения. А уровень мощности акустического сигнала, соответствующий этому порогу, измеряют в дБ PWL по отношению к опорной величине, равной 10 −12 Вт.

Типы измерителей уровня звука [ править | править код ]

Выделяют три типа измерителей уровня звука:

  • измеритель средних значений (VU-meter, или «волюметр») — изначально аналоговый стрелочный прибор, динамические характеристики которого определяются инерционными параметрами стрелочного индикатора. Был разработан в 1939 году Bell Labs, CBS и NBC для измерения и стандартизации уровней в телефонных линиях. В последнее время такие измерители часто делаются не со стрелочными индикаторами, а со светодиодными или иными световыми указателями. Постоянная времени измерительной схемы для этого типа измерителей уровня составляет 300 миллисекунд, что наиболее приближенно отражает субъективно воспринимаемую человеком громкость.
  • измеритель действующих значений (RMS, среднеквадратичный) показывает величину напряжения, пропорциональную реальной долговременной мощности сигнала, его «тепловой эквивалент». Лучшие RMS-измерители построены с использованием термопреобразователей — исследуемое напряжение нагревает термоэлемент, по температуре которого и судят о величине напряжения. В связи с излишней инерционностью, применяют для измерения уровня шумов.
  • пиковый измеритель (PPM):
  • точный пиковый измеритель (True PPM) — отражает точные пиковые значения уровня независимо от длительности звукового сигнала.
  • квазипиковый измеритель (QPPM) — показывает пиковые значения уровней сигнала, превышающие заданную длительность времени интеграции. Значения меньшей длительности, чем время интеграции будут отображаться с меньшим уровнем, чем при измерении True PPM. Квазипиковый измеритель должен иметь время интеграции 5 миллисекунд.
  • выборочный пиковый измеритель (SPPM) — измеритель для цифровой звукозаписи, который показывает значения выборки цифрового сигнала. Может иметь одновременно характеристики точного и квазипикового измерителя.
Читайте также:  Как разобрать утюг leran

Время интеграции — это величина, характеризующая быстродействие измерителя. Определяется длительностью такой одиночной тональной посылки, при которой указатель индикатора доходит до отметки в −2 дБ. Время возврата — это время, за которое указатель индикатора после отключения от его входа сигнала номинального уровня опускается до отметки в −20 дБ. В отличие от квазипиковых, у VU-измерителей нет двух разных времен интеграции и возврата, а есть только одно, одинаковое для обоих направлений перемещения указателя, оно называется постоянной времени. В механических (стрелочных) приборах это время определяется конструктивными особенностями их подвижной системы.

С появлением светодиодных индикаторов появилась возможность совмещать VU или RMS и пиковые измерители на одной шкале. Также применение светодиодов позволило удерживать индикацию максимального значения «точкой», называемой Peak Hold. Из-за достаточно большого времени её зависания (1—3 с) нет необходимости постоянно следить за индикатором.

Портативный шумомер LCD Bass Meter предназначен для измерения уровня шума и звукового давления на низкой частоте. Источником измеряемого сигнала могут быть как промышленное оборудование, так и акустические системы. Основным преимуществом данного шумомера является полная автономность работы. Для проведения измерений не требуется компьютер, все данные рассчитываются самим прибором и отображаются сразу на дисплее. При необходимости получить более детальную информацию, такую как спектр или форма сигнала, прибор можно подключить к ПК через порт USB. Помимо режима измерения пиковой амплитуды и ее частоты, в устройстве имеется режим детектора искажений, позволяющий определить коэффициент гармонических искажений для предотвращения клиппинга (обрезания, искажения) сигнала частотой до 200Гц. Использование внешнего датчика на основе твердотельного сенсора давления позволяет получать результат с высокой точностью – 0.1дБ.

Эргономика
Прибор LCD Bass Meter выполнен в виде основного блока и выносного датчика на вакуумных присосках для крепления на любую гладкую поверхность, например, стекло. Длина кабеля между основным блоком и сенсором составляет 1-2 метра, что позволяет пользователю находиться на расстоянии от измеряемой точки. Основной блок имеет встроенную подставку для установки под углом 45 градусов. На основном блоке находятся элементы управления и двустрочный LCD дисплей, оснащенный подсветкой для удобства измерения в помещении или салоне автомобиля. Прибор может работать от элементов питания, устанавливаемых в корпус, или от внешнего источника, такого как электрическая сеть дома (опционально) или прикуриватель автомобиля. В основном блоке присутствует порт USB для обновления микрокода устройства и передачи данных на ПК. Корпус шумомера и выносного датчика выполнены из ударопрочного пластика.

Читайте также:  Школа для электрика сайт

Измерение характеристик домашних, автомобильных или концертных акустических систем
Настройка акустических систем, таких как сабвуферы
Измерение уровня шума
Подготовка к автозвуковым соревнованиям по неограниченному звуковому давлению(AMT, EMMA ,dB Drag, IASCA, BassRace и др.)
Проведение атозвуковых соревнований
Измерение уровня звукового давления(SPL)
Измерение гармонических искажений частотой до 200Гц
Спектральный анализ сигнала – получение АЧХ(при подключении к ПК)
Получение и анализ формы сигнала(при подключении к ПК)
Комплект поставки

Основной блок
Выносной датчик
Соединительный кабель датчика
Адаптер питания от прикуривателя автомобиля
Соединительный кабель USB для подключения к ПК
Программное обеспечение Spl-Lab Measuring Center для Windows
Audio-CD диск с настроечными треками (синусы, свип-тоны, шум)
Чемодан для хранения и ношения (опционально)

Бытовая техника, автомобили на улице, соседи – из всего этого складывается суммарный шум в квартире. Как его измерить? И как изменится уровень шума, если в помещении установить бризер?

Профессиональные шумомеры

У этих инструментов много похожих названий: шумомеры, измерители шума, измерители уровня шума, измерители звука, измерители уровня звука.

Тратиться на собственный шумомер нет смысла. Бюджетные приборы за 1500-3000 рублей по точности не сильно отличаются от мобильных приложений и программ для измерения шума. А точные устройства стоят намного больше – до 300 000 рублей.

Если вам все же удалось достать профессиональный шумомер, то помните важный нюанс. На дисплее прибора отметка «0 дБА» не значит, что в вашей квартире абсолютная тишина. Ноль на экране говорит о том, что уровень шума в помещении настолько низкий или высокий, что не входит в рабочий диапазон именно этого прибора.

Приложения и программы

По сути, для измерения уровня шума нужен микрофон и специальная программа-анализатор. На ноутбуке, планшете или смартфоне есть микрофон. К стационарному компьютеру можно подключить внешний микрофон. Осталось скачать программу-анализатор.

На компьютере можно измерить уровень шума бесплатной программой Decibel Reader. Также шумомеры есть во многих звукозаписывающих программах. Например, Audacity.

Читайте также:  Чем склеить пластик с пластиком намертво

На смартфоне или планшете микрофон, как правило, хуже, чем внешний микрофон, подключенный к компьютеру. Но и с ним можно провести достаточно точный замер уровня шума. Калибровка с профессиональными приборами показывает, что точность измерений на смартфоне может отличаться от профессионального оборудования всего на 5 децибел. Так что мобильными приложениями для оперативной работы пользуются даже специалисты по шумовой диагностике.

Smart Tools – одно из приложений с функцией шумомера. Обратите внимание, что измерения не в дБА, а в дБ.

«Обычный» децибел – это дБ, единица звукового давления. Но наше ухо по-разному воспринимает давление звуков разной частоты. Чтобы шумомер показывал реальный уровень шума, который слышит человек, в нем должен быть так называемый частотный фильтр А. С ним дБ превращается в тот самые дБА.

В приложении Smart Tools нет частотного фильтра, но и без него можно получить общее представление об уровне шума.

Другие приложения для измерения уровня шума:

  • MacOS : Decibel 10th, Decibel Meter Pro, dB Meter, Sound Level Meter
  • Android : Sound Meter, Decibel Meter, Noise Meter, deciBel
  • Windows : Decibel Meter Free, Cyberx Decibel Meter, Decibel Meter Pro

в специализированных шумомерах (даже самых простых) параметры микрофона и обработчика сигнала согласованы. В смартфоне этого нет, поэтому точность измерения мобильным приложением всегда будет ниже, чем специальным прибором.

Сравнительная оценка

Известны примерные уровни шума холодильника, бризера, пылесоса, человеческой речи и других привычных источников шума. Единица измерения – акустические децибелы, дБА.

Фактически этот способ – даже не измерение, а сравнительная оценка. Она дает грубое представление о том, насколько уровень шума у вас дома соответствует нормам.

Для начала постарайтесь по максимуму снизить уровень шума в помещении. Плотно закройте окна и двери, чтобы избавиться от звуков с улицы, подъезда и других комнат. Выключите всё: телевизор, компьютер и другие «шумные» приборы.

Возьмите обычную металлическую иголку и уроните ее на пол. Громкость звука, который вы услышали, примерно равна 15 дБА. Подойдите вплотную к работающему холодильнику или бризеру. Эти приборы работают с громкостью около 35-40 дБА.

Днем фоновый шум в квартире должен быть не громче 40 дБА, а на прилегающей территории не громче 70 дБА. Ночью (с 23 до 7 часов) для дома и улицы другие значения — 30 и 60 дБА соответственно. Это комфортная обстановка, и к ней надо стремиться.

Громкость спокойной беседы — около 60-70 дБА. Если из-за шума в квартире вам приходится повышать голос для общения, значит фоновый уровень шума вдвое выше нормы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector